Водный электролит для осаждения сплавов на основе кадмия

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 551416 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 29.12.75 (21) 2305636/02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.03.7 7. Бюллетень № 1-1 (45) Дата опубликования описания 05.05.77 (51) М. Кл.

С 252 3/56

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изаоретений и открытий (53) УДК 621.357..7:669.73 76

{088.8) Э. Д, Кочман и П. У. Гамер (72) Авторы изобретенич

Казанский эрдена "Знак Почета" сельскэхэзяйственный институт им, М. Горького и Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинских инструментов

{71) Заявители

{54) ВОДНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВОВ

HA ОСНОВЕ КАДМИЯ

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электрэхимическому осажде— нию сплавов на основе кадмия.

Известны водные электролиты для эсаждения кадмиевьсх покрытий, которые широко ис-5 пользуются для защиты деталей машин и приборов эт коррозии в условиях морского и тропическэгэ климата, в качестве антифрикционных покрытий, а также благодаря хорошей паяемэсти для покрытия электрических д

KoHTBKTDB.

Известны водные электролиты для осаждения висмута, покрытия которого используются в качестве антифрикционных 11)

Согласно диаграмме состояния легирова- у ния кадмия висмутом мэжно снизить температуру плавления сплава кадмий-висмут пои содержании висмута и сплаве 60% с 321 до 144 С (2)

Однако электрэлитический сплав кадмий- 20 висмут до настоящего времени не получен.

Известный водный электролит для осаждения сплавов на основе кадмия, например сплава кадмий-никель, содержащий сернокислую соль кадмия и соль соосаждаемого металла-25 сернокислый никель и пэлиэтиленполиамин (3), является наиболее близким к изобретению по составу компонентов.

Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что, он дэпэлнительнэ сов держит лимоннокислый натрий, молочную кислотуу, п эливинил овый спирт и хл эристый натрий, а в качестве соли сэосаждаемor о ме— талла-лимонно-кислый висмут при следующем соотнoUIeнии кoMIIонентoB:

Сернокислый кадмий, м оль 0,3-0,4

Лимоннокислый висмут, моль 0,05-0,2

J1HMoHHoKHcJIbIH натрий, моль 0,4-0,6

М ол очная кислота, м оль О, 1-0,2

Пэливиниловый спирт, г 0,001-0,005

Хлористый натрий, г 0,5-1,5

Вода, л дэ 1

Указанные отличия позволяют получать антифрикционные, корроизионностойкие и способные к пайке покрытия сплавом кадмийвисмут.

Электролит готовят следующим образом

Половину указанного количества лимоннэкислого натрия растворяют в небольшом объеме воды, доводят рН раствором щелочи до

551416 з о

l4, подогревают раствор дэ 60 С и при перемешивании добавляют лимоннокислый висмут. После растворения в раствор вводят полиэтиленполиамин, мэлочную кислоту и доводят рН дэ 8,5-9.

Отдельно растворяют оставшееся количество лимоннокислого натрия и сернокислый кадмий и при интенсивном перемешивании доводят рН дэ 8,5-9. Затем сливают оба пригэ- Io товленных раствора, добавляют хлэристый натрий и пэливинилэвый спирт и доводят раствор водой дэ 1 л.

При приготовлении электролита использу- I5 ю I л им онн экислый вис мут, так как другие с оли висмута плохо растворимы в данном электролите. Крэме Tol o, наличие анионэв других кислот (азотной, уксусной) отрицательно влияет на качество покрытий. Лимэннэкислый натрий и пэлиэтиленпэлиамин образуют устойчивые прэчные комплексы с кадмием и висмутом при рН 7-9, что способствует сближению потенциалов выделения их в сплав. Помимо этого полиэтиленполиамин является поверх- 25 ностно-активным веществом, которое cIID» сэбствует улучшению структуры и качества осадков, а также повышает стабильность электролита. Молочная кислота также служит комплексообразователем, и кроме того, по- ЗО вышает рассеивающую способность электролита и увеличивает его буферную емкость.

Добавка в электролит хлористого натрия позволяет уменьшить пассивацию кадмиевых анодов при длительном электролизе, а также улучшить структуру осадков. Поливиниловый спирт в качестве поверхностно-активного вещества улучшает структуру осадков и делает их более светлыми.

Состав электролита, режим осаждения и экспериментальные данные приведены в табл.

1.

При осаждении используют раздельные аноды из кадмия и висмута.

Катодный и анодный выходы по току составляют 100Уо.

Из предлагае м or o электр олита осаждают светлые, мелкокристаллические, хорошо сцепленные с основой покрытия.

Результаты испытаний сплавов различногэ состава на паяемость представлены в табл. 2.

Как видно из таблицы покрытия сплавом паяются лучше, чем кадмиевые покрытия.

В связи с легк опл авк остью и х ор ошей паяемостью сплава электролит может быть использован для нанесения на электрические контакты сплава кадмий-висмут. Электролит не содержит летучих, агрессивных и токсичных веществ.

;э51416

Таблица 2.

1,38

1,76

1,52

1.79

8,0

9,4

8,2

9,4

7,2

9,2

7,9

9,3

1,43

1,67

1,46

1.67

1,11

1,0

5,8

5,2

1,06

1,0

5,9

5,6

0,4-0,6

0,1-0,2

0,05-0,15

0,001-0,005

0,5-1,5 до — °

Лимоннокислый натрий, моль

Молочная кислста, моль

Полиэтиленполиамин, м оль

Поливиниловый спирт, r

Хлористый натрий, г

Вода, л

Составитель Е, Кубасова

Редактэр Л, Лашкова М. Ликович Корректор Н. Ковалева

Заказ 96/17 Тираж 502 П одписн ое

БИ1ИИПИ "îñóäàðñòâåííîãî комитета Совета Министров СССР пэ делам изобретений и эткрытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

19

16

12,5

11

Покрь;тие кадмием

Медь ВЧ

Формула из эбретения

Вэдный электролит для осаждения сплаE ов на оси эве кадмия, с одержаший сернокислый кадмий, с. ь, соосаждаемого металла и пэлиэтиленлэлиамин, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью получения антифрикциэнных, кэррэзцоннэстэйких и способных к пайке покрытий сплавом кадмий-висмут, он доп олнительно с одержит лимоннэкислый ЗО натрий, tëýëî÷íóþ кислоту, пэливиниловый спирт и .хлористый натрий, а в качестве cDли сээсаждаемэго металла-лимэннэкислыйвисмут при следуюшем соотношении компонентов: 35

Сернокислый кадмий, моль 0,3-0,4

Ли:. нн экисль и висмут, м оль О, 05-0, 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Блестяшие электролитические покрытия, Вильнюс, Минтис, 1969. с. 305, 516.

2. Справочник по редким металлам. М., "Мир", 1 965, с. 1 28.

3. Авторское свидетельство СССР № 301374, М.Кл. С 25 Э 3/56, 1970.